Czym jest równoważne obciążenie dynamiczne łożyska P?

Równoważne obciążenie dynamiczne P to hipotetyczne stałe obciążenie promieniowe, które zapewniłoby taką samą trwałość łożyska, jak rzeczywiste łączne obciążenie promieniowe i osiowe. Oblicza się je ze wzoru P = X·Fr + Y·Fa, gdzie X i Y to współczynniki obciążenia zależne od typu łożyska i współczynnika obciążenia.

Jakie są współczynniki X i Y?

X to współczynnik obciążenia promieniowego, a Y to współczynnik obciążenia osiowego. Zależą one od typu łożyska i stosunku Fa/Fr do wartości e. Gdy Fa/Fr ≤ e, obciążenie osiowe ma pomijalny wpływ (X = 1, Y = 0). Gdy Fa/Fr > e, obowiązują zarówno X, jak i Y.

Czym jest współczynnik graniczny e w obliczeniach łożysk?

Wartość e to współczynnik progowy specyficzny dla każdego typu łożyska. Określa on, czy obciążenie osiowe znacząco wpływa na trwałość łożyska. Gdy stosunek Fa/Fr przekracza e, należy zastosować współczynnik Y, aby uwzględnić wpływ obciążenia osiowego.

Jak postępować w przypadku obciążenia czysto promieniowego?

W przypadku czystego obciążenia promieniowego (Fa = 0) obciążenie równoważne upraszcza się do P = Fr. Nie ma tu zastosowania żaden współczynnik osiowy, a obciążenie promieniowe można wykorzystać bezpośrednio w obliczeniach trwałości L10.

Czy mogę użyć tego do obliczenia równoważnego obciążenia statycznego P0?

Ten kalkulator oblicza dynamiczne obciążenie równoważne P dla obliczeń trwałości. W przypadku statycznego obciążenia równoważnego P0 wzór jest podobny, ale wykorzystuje inne współczynniki X0 i Y0. Do oceny P0 należy użyć kalkulatora statycznego współczynnika bezpieczeństwa łożyska.

Bezpłatne narzędzie inżynierskie #046

Kalkulator równoważnego obciążenia dynamicznego łożyska

Oblicz równoważne obciążenie dynamiczne łożyska P = X·F_r + Y·F. Automatycznie wybiera współczynniki X, Y na podstawie typu łożyska i siły F/F_r stosunek a wartość e.

P = X·Fr + Y·Fa Sprawdzenie wartości e Automatyczny wybór X,Y

Obciążenie promieniowe F_r (kN)

Obciążenie osiowe F (kN)

Typ łożyska

Szybkie ustawienia wstępne

Wyniki

Równoważne obciążenie dynamiczne P

—

Współczynnik Fa/Fr

—

Próg wartości e

—

Użyte czynniki (X, Y)

—

Stan obciążenia

—

Równoważne obciążenie dynamiczne

Równoważne obciążenie dynamiczne łożyska łączy siły promieniowe i osiowe w jedną wartość:

Warunek jest następujący: jeśli F/F_r ≤ e, wtedy P = F_r. Jeśli F/F_r > e, wtedy P = X·F_r + Y·F.

Współczynniki X, Y i e według typu łożyska

Typ łożyska	e	X (Fa/Fr ≤ e)	X (Fa/Fr > e)	Y (Fa/Fr > e)
Łożysko kulkowe głęboko rowkowane (DGBB)	0.19	1	0.56	2.30
Styk kątowy 15°	0.38	1	0.44	1.47
Styk kątowy 25°	0.68	1	0.41	0.87
Styk kątowy 40°	1.14	1	0.35	0.57
Łożysko kulkowe samonastawne	0.40	1	0.65	1.71
Łożysko walcowe	—	1	—	—
Stożkowe	0.37	1	0.40	1.60
Łożysko sferyczne	0.27	1	0.67	2.35

ℹ️ Uwaga: Powyższe wartości są uproszczonymi wartościami typowymi. Dokładne wartości X, Y i e zależą od konkretnej serii łożysk i współczynnika C.₀/F. Sprawdź katalogi producenta w celu uzyskania dokładnych wartości.

Przykład praktyczny

Przykład — łożysko kulkowe głęboko rowkowe 6208

Biorąc pod uwagę: F_r = 8 kN, F = 3 kN

F/F_r = 3/8 = 0,375 > e = 0,19 → obciążenie osiowe jest znaczące

P = 0,56 × 8 + 2,30 × 3 = 4,48 + 6,90 = 11,38 kN

Równoważne obciążenie dynamiczne P to hipotetyczne, stałe co do wartości i kierunku obciążenie czysto promieniowe (dla łożysk poprzecznych), które wywołałoby takie samo zmęczenie bieżni (taką samą trwałość) jak rzeczywiście działające obciążenie złożone (promieniowe i osiowe). Oblicza się je ze wzoru P = X·F_r + Y·F_a.

X to współczynnik obciążenia promieniowego, a Y to współczynnik obciążenia osiowego. Gdy stosunek sił F_a/F_r ≤ e, wpływ siły osiowej na trwałość jest pomijalny (X=1, Y=0). Gdy F_a/F_r > e, w obliczeniach uwzględnia się oba współczynniki X oraz Y dla obciążenia złożonego.

Współczynnik graniczny e określa graniczny stosunek siły osiowej do promieniowej właściwy dla danego typu i serii łożyska. Decyduje on o tym, od jakiego progu siła osiowa zaczyna istotnie wpływać na trwałość zmęczeniową. Wartość e zależy od geometrii wewnętrznej łożyska oraz kąta działania.

Dla obciążenia czysto promieniowego (F_a = 0) obciążenie równoważne upraszcza się do postaci P = F_r. Współczynnik osiowy Y nie ma zastosowania, ponieważ F_a/F_r = 0, co jest zawsze ≤ e.

Niniejszy kalkulator wyznacza równoważne obciążenie dynamiczne P na potrzeby obliczeń trwałości zmęczeniowej L₁₀. Równoważne obciążenie statyczne P₀ oblicza się z podobnego wzoru, lecz przy użyciu innych współczynników statycznych X₀ oraz Y₀. Do oceny P₀ służy kalkulator współczynnika bezpieczeństwa statycznego łożyska.

Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.